(57)【要約】【課題】担持体上に残留した着色剤の検出精度を高めることが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】クリーナ１６により清掃された状態のベルト１３に対し、パターンセンサ１５によるパターンＰ１の検出時よりもトナーを検出し易い条件で、残留したトナーの検出を行う。これにより、単にパターンセンサ１５によるパターンＰ１の検出時と同じ条件で検出を行う場合に比べ、検出精度を高めることができる。【選択図】図４
2010079066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
担持体と、
前記担持体上に着色剤を用いて画像を形成する形成手段と、
前記形成手段によって前記担持体上に形成されたパターンの検出を行うパターンセンサと、
前記担持体を清掃するクリーナと、
前記クリーナにより清掃された状態の前記担持体に対し、前記パターンセンサによるパターンの検出時よりも着色剤を検出し易い条件で、残留した着色剤の検出を行う残留センサと、
を備える画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記パターンセンサ及び前記残留センサは、前記担持体からの光を受光する共通の受光素子と、前記受光素子の受光量に応じた信号を出力する共通の受光回路とを有している。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記残留センサにおける着色剤の検出時の感度を、前記パターンセンサにおけるパターンの検出時よりも着色剤を検出し易い感度に変更する変更手段を備える。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記残留センサは、前記担持体に光を照射する投光部と、前記投光部から前記担持体に照射された光の正反射光を受光する正反射光受光素子と、前記投光部から前記担持体に照射された光の拡散反射光を受光する拡散反射光受光素子とを備え、前記両受光素子の受光量に基づいて検出を行う。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記残留センサにより前記担持体上に残留した着色剤の検出を行った結果に基づいて前記クリーナの清掃条件を調整する調整手段を備える。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記クリーナにより前記担持体の清掃を行った後に前記残留センサによる着色剤の検出を行う動作を、前記クリーナの清掃条件を変えて複数回行うことで得られた検出結果に基づいて前記クリーナの清掃性能を判断する判断手段を備える。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記残留センサによる着色剤の検出時の状態を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段の情報に基づき前回の着色剤の検出時からの状態変化が規定条件を満たすかを判断し、前記規定条件を満たす場合に着色剤の検出を実行する実行手段とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、特にベルト等の担持体のクリーニングを行う機能を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置として、用紙搬送用のベルト（担持体）上にパターンを形成し、パターンセンサでそのパターンの検出を行うことで画像形成位置のずれを測定し、その結果に基づいて位置ずれの補正を行う機能を備えたものなどが知られている。このような画像形成装置は、ベルトに付着したトナー（着色剤）や紙粉等を回収するクリーナを備えており、上記のパターンの検出後などにクリーナによりベルトの清掃を行う。
【０００３】
こうしたクリーナの清掃性能が低下すると、ベルト上に残留したトナーにより用紙が汚れるなどの問題が生じる。そこで、クリーナによりベルトを清掃した後に、パターンセンサによりパターンの検出時と同一の方法でベルト上の残留トナーを検出することにより、クリーナの清掃性能を判断し、清掃性能が所定のレベルより低下している場合にはユーザに交換を促すものがある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−３２７３８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ベルト上の残留トナーをさらに精度良く検出する手段が要望されている。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、担持体上に残留した着色剤の検出精度を高めることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するための手段として、第１の発明に係る画像形成装置は、担持体と、前記担持体上に着色剤を用いて画像を形成する形成手段と、前記形成手段によって前記担持体上に形成されたパターンの検出を行うパターンセンサと、前記担持体を清掃するクリーナと、前記クリーナにより清掃された状態の前記担持体に対し、前記パターンセンサによるパターンの検出時よりも着色剤を検出し易い条件で、残留した着色剤の検出を行う残留センサと、を備える。
【０００６】
第１の発明によれば、クリーナにより清掃された状態の担持体に対し、パターンセンサによるパターンの検出時よりも着色剤を検出し易い条件で、残留センサにより残留した着色剤の検出を行う。これにより、単にパターンセンサによるパターンの検出時と同じ条件で検出を行う場合に比べ、検出精度を高めることができる。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明において、前記パターンセンサ及び前記残留センサは、前記担持体からの光を受光する共通の受光素子と、前記受光素子の受光量に応じた信号を出力する共通の受光回路とを有している。
【０００８】
第２の発明によれば、パターンセンサと残留センサとは、共通の受光素子及び受光回路から構成されているため、両者を独立した構成とする場合に比べて、コストの削減や装置の小型化を図ることができる。
【０００９】
第３の発明は、第２の発明において、前記残留センサにおける着色剤の検出時の感度を、前記パターンセンサにおけるパターンの検出時よりも着色剤を検出し易い感度に変更する変更手段を備える。
【００１０】
第３の発明によれば、残留センサにおける着色剤の検出時の感度を、パターンセンサにおけるパターンの検出時よりも着色剤を検出し易い感度に変更する。これにより、残留した着色剤の検出精度を高めることができる。
【００１１】
第４の発明は、第１から第３のいずれか一つの発明において、前記残留センサは、前記担持体に光を照射する投光部と、前記投光部から前記担持体に照射された光の正反射光を受光する正反射光受光素子と、前記投光部から前記担持体に照射された光の拡散反射光を受光する拡散反射光受光素子とを備え、前記両受光素子の受光量に基づいて検出を行う。
【００１２】
第４の発明によれば、残留センサは、正反射光受光素子と拡散反射光受光素子とを備え、両受光素子の受光量に基づいて検出を行うため、担持体上に残留した着色剤の色や濃度にばらつきがあっても適切に検出することができる。
【００１３】
第５の発明は、第１から第４のいずれか一つの発明において、前記残留センサにより前記担持体上に残留した着色剤の検出を行った結果に基づいて前記クリーナの清掃条件を調整する調整手段を備える。
【００１４】
第５の発明によれば、残留センサにより担持体上に残留した着色剤の検出を行った結果に基づいてクリーナの清掃条件を調整する。即ち、担持体上に多くの着色剤が検出された場合には、クリーナの清掃力が高まるように清掃条件を調整することで、適度な清掃力を得ることができる。
【００１５】
第６の発明は、第１から第５のいずれか一つの発明において、前記クリーナにより前記担持体の清掃を行った後に前記残留センサによる着色剤の検出を行う動作を、前記クリーナの清掃条件を変えて複数回行うことで得られた検出結果に基づいて前記クリーナの清掃性能を判断する判断手段を備える。
【００１６】
第６の発明によれば、クリーナによる清掃した後に着色剤の検出を行う動作をクリーナの清掃条件を変えて複数回行うことで得られた検出結果に基づいてクリーナの清掃性能を判断する。これにより、クリーナの性能を精度良く把握することができる。これにより、例えば、クリーナの清掃性能に応じて清掃条件を調整したり、あるいはクリーナの交換時期を判断してユーザに通知したりすることができる。
【００１７】
第７の発明は、第１から第６のいずれか一つの発明において、前記残留センサによる着色剤の検出時の状態を記憶する記憶手段と、前記記憶手段の情報に基づき前回の着色剤の検出時からの状態変化が規定条件を満たすかを判断し、前記規定条件を満たす場合に着色剤の検出を実行する実行手段とを備える。
【００１８】
第７の発明によれば、前回の着色剤の検出時からの状態変化（温度湿度の変化や、印刷枚数の増加など）が規定条件を満たすかを判断し、規定条件を満たす場合に着色剤の検出を実行する。これにより、残留着色剤の検出を適切なタイミングで実行することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、クリーナにより清掃された状態の担持体に対し、パターンセンサによるパターンの検出時よりも着色剤を検出し易い条件で、残留センサにより残留した着色剤の検出を行う。これにより、単にパターンセンサによるパターンの検出時と同じ条件で検出を行う場合に比べ、検出精度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
＜実施形態１＞
次に本発明の実施形態１について図１から図１１を参照して説明する。
【００２１】
（プリンタの全体構成）
図１は、本発明の画像形成装置の一例であるプリンタ１の概略構成を示す側断面図である。本プリンタ１は４色（ブラックＫ、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ）のトナーを用いてカラー画像を形成するダイレクトタンデム式のカラープリンタである。以下の説明においては、図１における左側を前方とする。また、図１において、各色間で同一の構成部品については、適宜符号を省略する。
【００２２】
プリンタ１は、本体ケーシング２を備えており、その上面には開閉可能なカバー２Ａが設けられている。また、本体ケーシング２内の底部には、複数の用紙３（被記録媒体の一例）を積載可能な供給トレイ４が設けられている。供給トレイ４の前端上方には給紙ローラ５が設けられており、この給紙ローラ５の回転に伴って供給トレイ４内の最上位に積載された用紙３がレジストローラ６へ送り出される。レジストローラ６は、用紙３の斜行補正を行った後、その用紙３をベルトユニット１１上へ搬送する。
【００２３】
ベルトユニット１１は、前側に配置されたベルト支持ローラ１２Ａと、後側に配置されたベルト駆動ローラ１２Ｂとの間に、環状のベルト１３（担持体の一例）を張架した構成となっている。ベルト１３は、ポリカーボネート等の樹脂材からなり、その表面は鏡面状に加工されることにより、拡散反射率に比して大きい正反射率を有している。ベルト１３の内側には、後述する各プロセス部１９Ｋ〜１９Ｃの感光ドラム２８とベルト１３を挟んで対向する位置に転写ローラ１４が設けられている。ベルトユニット１１は、本体ケーシング２のカバー２Ａを開け、各プロセス部１９Ｋ〜１９Ｃを取り外した状態で、本体ケーシング２に対して着脱可能である。
【００２４】
ベルト駆動ローラ１２Ｂは、ベルトユニット１１が本体ケーシング２内に装着された状態において、本体ケーシング２内に設けられた駆動モータ４７（図２参照）と図示しないギア機構を介して連結される。そして、駆動モータの動力によりベルト駆動ローラ１２Ｂが回転駆動されることで、ベルト１３が図示時計周り方向に循環移動し、それによりベルト１３上面に静電吸着された用紙３が後方に搬送される。
【００２５】
また、ベルト１３の下面に対向して、ベルト１３上に形成されるパターン等を検出するためのパターンセンサ１５（パターンセンサ及び残留センサの一例）が設けられている（パターンセンサ１５については後に詳述する。）。さらに、ベルトユニット１１の下側には、ベルト１３表面に付着したトナーや紙粉等を回収するクリーナ１６が設けられている。
【００２６】
クリーナ１６は、箱状のケース１６Ａを備え、そのケース１６Ａの上面にクリーニングローラ１６Ｂを備えている。クリーニングローラ１６Ｂは、金属製の軸部材の周囲にシリコンからなる発泡材が設けられた構成であって、ベルトユニット１１に設けられた金属製のバックアップローラ１１Ａとベルト１３を挟んで対向している。バックアップローラ１１Ａには、クリーニングローラ１６Ｂ側に向けて所定の付勢力が加えられており、クリーニングローラ１６Ｂとの間でベルト１３を挟持する。
【００２７】
また、クリーニングローラ１６Ｂには、金属製の回収ローラ１６Ｃが当接しており、その回収ローラ１６Ｃにはブレード１６Ｄの先端部が当接している。クリーニングローラ１６Ｂには、接地されたバックアップローラ１１Ａとの間に負極性のバイアス電圧が印加され、それによりベルト１３上に付着したトナーや紙粉等がクリーニングローラ１６Ｂによって物理的に掻き取られるとともに、クリーニングローラ１６Ｂ側へ電気的に吸引される。また、回収ローラ１６Ｃには、クリーニングローラ１６Ｂよりも電圧の高い負極性のバイアス電圧が印加され、それにより、クリーニングローラ１６Ｂ上に付着したトナー等が回収ローラ１６Ｃ側へ電気的に吸引される。回収ローラ１６Ｃ上に付着したトナー等は、ブレード１６Ｄにより掻き落とされ、ケース１６Ａ内に貯留される。
【００２８】
ベルトユニット１１の上方には、４つの露光部１７Ｋ，１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃと、４つのプロセス部１９Ｋ，１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃとが前後方向に並んで設けられている。露光部１７Ｋ〜１７Ｃ、プロセス部１９Ｋ〜１９Ｃ及び既述の転写ローラ１４は、それぞれ一つずつで一組の画像形成部２０Ｋ，２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ（形成手段の一例）を構成しており、プリンタ１全体では、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色に対応した４組の画像形成部２０Ｋ，２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃが設けられている。
【００２９】
各露光部１７Ｋ〜１７Ｃは、カバー２Ａの下面に支持されており、その下端部に複数のＬＥＤが一列に並んで設けられたＬＥＤヘッド１８を備えている。各露光部１７Ｋ〜１７Ｃは、形成すべき画像データに基づいて発光制御され、ＬＥＤヘッド１８から対応する感光ドラム２８の表面に一ラインごとに光を照射することで露光を行う。
【００３０】
各プロセス部１９Ｋ〜１９Ｃは、カートリッジフレーム２１と、このカートリッジフレーム２１に対し着脱可能に装着される現像カートリッジ２２とを備えている。カバー２Ａを開放すると、各露光部１７Ｋ〜１７Ｃがカバー２Ａと共に上方に退避して、各プロセス部１９Ｋ〜１９Ｃが本体ケーシング２に対して個別に着脱可能となる。
【００３１】
現像カートリッジ２２は、現像剤である各色のトナーを収容するトナー収容室２３を備え、その下側に供給ローラ２４、現像ローラ２５、層厚規制ブレード２６等を備えている。トナー収容室２３から放出されたトナーは、供給ローラ２４の回転により現像ローラ２５に供給され、供給ローラ２４と現像ローラ２５との間で正に摩擦帯電される。さらに、現像ローラ２５上に供給されたトナーは、現像ローラ２５の回転に伴って、層厚規制ブレード２６と現像ローラ２５との間に進入し、ここでさらに十分に摩擦帯電されて、一定厚さの薄層として現像ローラ２５上に担持される。
【００３２】
カートリッジフレーム２１の下部には、表面が正帯電性の感光層によって覆われた感光ドラム２８と、スコロトロン型の帯電器２９とが設けられている。画像形成時には、感光ドラム２８が回転駆動され、それに伴って感光ドラム２８の表面が帯電器２９により一様に正帯電される。そして、その正帯電された部分が露光部１７Ｋ〜１７Ｃの走査により露光されて、感光ドラム２８の表面に静電潜像が形成される。
【００３３】
次いで、現像ローラ２５上に担持され正帯電されているトナーが感光ドラム２８表面の静電潜像に供給され、これにより感光ドラム２８の静電潜像が可視像化される。その後、各感光ドラム２８の表面上に担持されたトナー像は、用紙３が感光ドラム２８と転写ローラ１４との間の各ニップ位置を通過する間に、転写ローラ１４に印加される負極性の転写電圧によって用紙３上に順次転写される。トナー像が転写された用紙３は、次に定着器３１に搬送され、そこでトナー像が熱定着され、その後、その用紙３は上方へ搬送され、カバー２Ａの上面に排出される。
【００３４】
（プリンタの電気的構成）
図２は、プリンタ１の電気的構成を概略的に示すブロック図である。
【００３５】
プリンタ１は、同図に示すように、ＣＰＵ４０（変更手段、調整手段、判断手段、実行手段の一例）、ＲＯＭ４１、ＲＡＭ４２、ＮＶＲＡＭ（不揮発性メモリ）４３（記憶手段の一例）、ネットワークインターフェイス４４を備え、これらに既述の画像形成部２０Ｋ〜２０Ｃ、パターンセンサ１５、クリーナ１６や、表示部４５、操作部４６、駆動モータ４７、温湿度センサ４８などが接続されている。
【００３６】
ＲＯＭ４１には、後述する位置ずれ検出処理など、このプリンタ１の各種の動作を実行するためのプログラムが記憶されており、ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ４１から読み出したプログラムに従って、その処理結果をＲＡＭ４２またはＮＶＲＡＭ４３に記憶させながら各部の制御を行う。ネットワークインターフェイス４４は、通信回線を介して外部のコンピュータ（図示せず）等に接続され、これにより相互のデータ通信が可能となっている。
【００３７】
表示部４５は、液晶ディスプレイやランプ等を備え、各種の設定画面や装置の動作状態等を表示することが可能である。操作部４６は、複数のボタンを備え、ユーザにより各種の入力操作が可能である。駆動モータ４７は、複数のモータから構成され、図示しないギア機構を介して既述のレジストローラ６、ベルト駆動ローラ１２Ｂ、クリーニングローラ１６Ｂ、現像ローラ２５、感光ドラム２８等を回転駆動させる。温湿度センサ４８は、周囲の温度及び湿度を検知し、それぞれの検知信号を出力する。
【００３８】
（パターンセンサ）
図３は、パターンセンサ１５の回路構成の一部を示す回路図である。
パターンセンサ１５は、投光回路１５Ａ（投光部の一例）と一対の受光回路１５Ｂ，１５Ｃとを備えている。投光回路１５Ａは、ＬＥＤからなる投光素子５１を有しており、ＣＰＵ４０の指示により投光回路１５Ａに電圧が加えられることで、投光素子５１が発光する。
【００３９】
受光回路１５Ｂ，１５Ｃは、互いに同一の構成となっており、それぞれフォトトランジスタからなる受光素子５２Ａ，５２Ｂを備えている。そのうち一方が投光素子５１からベルト１３上に投光された光の正反射光を受光する正反射光受光素子５２Ａであり、もう一方がベルト１３上に投光された光の拡散反射光を受光する拡散反射光受光素子５２Ｂである。両受光素子５２Ａ，５２Ｂは、それぞれのエミッタ側を接地し、コレクタ側をデジタルポテンショメータ５４Ａ，５４Ｂを介して電源ラインＶｃｃに接続した構成となっている。また、両受光素子５２Ａ，５２Ｂのコレクタからは、それぞれの受光回路１５Ｂ，１５Ｃの出力が引き出されている。両受光素子５２Ａ，５２Ｂのコレクタ−エミッタ間には、その受光量に応じた電流が流れる。
【００４０】
デジタルポテンショメータ５４Ａ，５４Ｂは、ＣＰＵ４０によりレジスタに書き込まれる設定値に応じてその抵抗値が所定の範囲内で変更される。ＲＯＭ４１には、デジタルポテンショメータ５４Ａ，５４Ｂに与える設定値とその抵抗値との対応関係を示すテーブルが記憶されている。デジタルポテンショメータ５４Ａ，５４Ｂの抵抗値が変更されると、それに応じて受光回路１５Ｂ，１５Ｃの感度、即ち受光量の変化に対する出力電圧の変化の割合が変化する。各受光回路１５Ｂ，１５Ｃの出力はコンパレータ（図示せず）により、ＣＰＵ４０によって設定された閾値を基準として、Ｈ，Ｌの２値としてＣＰＵ４０に入力される。なお、各受光回路１５Ｂ，１５Ｃの出力を、ＡＤコンバータにより、デジタル値としてＣＰＵ４０に入力する構成としても良い。
【００４１】
（位置ずれ検出処理）
図４及び図５は、位置ずれ検出処理の流れを示すフローチャートであり、図６は、位置ずれ検出用のパターンＰ１を示す図である。また、図７は、パターンＰ１を測定したときの受光回路１５Ｂの出力の一例を示すグラフであり、図８は、残留トナーの測定時の出力の例を示すグラフである。また、図９〜図１１は、ベルト１３の清掃条件と清掃状態との関係を示すグラフである。
【００４２】
この位置ずれ検出処理は、例えば、電源投入直後や、カバー２Ａが開閉されたことを検知した場合、若しくは前回の位置ずれ検出処理から所定の時間が経過するか、または所定枚数の印刷を行った場合など、所定の条件が満たされた場合にＣＰＵ４０の制御により実行される。
【００４３】
ＣＰＵ４０は、図４に示すように、位置ずれ検出処理を開始すると、まず前回の清掃性能判断からの印刷枚数がＮ枚以上であるかを判断する（Ｓ１０１）。なお、ＣＰＵ４０は、例えばプリンタ１の総印刷枚数と最新の清掃性能判断を実行した時の印刷枚数とをＮＶＲＡＭ４３に記憶させており、それらの情報に基づいてこの判断を行う。
【００４４】
そして、前回の清掃性能判断からの印刷枚数がＮ枚未満である場合（Ｓ１０１：Ｎｏ）には、パターンセンサ１５の感度調整を行う（Ｓ１０２）。ここでは、例えば、パターンが形成されていない状態のベルト１３を駆動するとともに、各受光回路１５Ｂ，１５Ｃについて、コンバータに与える閾値レベル（参照電圧）を所定の基準値に設定し、デジタルポテンショメータ５４Ａ，５４Ｂの抵抗値を段階的に変化させつつ、ベルト１３表面からの反射光を受光したときの出力を測定する。そして、各受光回路１５Ｂ，１５Ｃの出力においてＨとＬの割合が同程度になるときのデジタルポテンショメータ５４Ａ，５４Ｂの抵抗値を求め、この抵抗値に基づいて次に行う位置ずれ検出時の抵抗値を決定し、セットする。即ち、ここでは、ベルト１３表面からの反射光の受光レベルに基づいて、位置ずれ検出時における各受光回路１５Ｂ，１５Ｃの感度が設定される。
【００４５】
続いて、ＣＰＵ４０は、各画像形成部２０Ｋ〜２０Ｃによりベルト１３上にパターンＰ１を形成し、パターンセンサ１５によりその測定を行う（Ｓ１０３）。このパターンＰ１は、例えば図６に示すように、主走査方向（ベルト１３の幅方向）に細長い各色のマーク５０Ｋ，５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃから構成され、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの順に並んだ４つのマーク５０Ｋ〜５０Ｃを一組として、複数組のマーク５０Ｋ〜５０Ｃを副走査方向（ベルト１３の移動方向）に間隔を開けてベルト１３の全周にわたって配置したものである。なお、隣り合うマーク５０Ｋ〜５０Ｃの間隔は、各マーク５０Ｋ〜５０Ｃが位置ずれのない理想位置に形成された場合に等しくなる。
【００４６】
図７は、パターンＰ１を測定したときの受光回路１５Ｂの出力（正反射光受光素子５２Ａ側の出力）の一例を示している。各マーク５０Ｋ〜５０Ｃの正反射率はベルト１３表面の正反射率よりも低いため、同図に示すように、各マーク５０Ｋ〜５０Ｃがパターンセンサ１５の検知位置に到達したときには、受光回路１５Ｂの出力がＨからＬになる。ＣＰＵ４０は、受光回路１５Ｂの出力がＨからＬになるタイミングを測定し、その結果に基づいてブラック（基準色という）のマーク５０Ｋを基準とする他の色（補正色という）のマーク５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃの副走査方向の位置ずれ量を求める。そして、各補正色の位置ずれ量について、全組の平均値をそれぞれ算出し、この平均値の位置ずれを打ち消す値をＮＶＲＡＭ４３等に記憶された各補正色の位置ずれ補正値に加算することでその値を更新する。
【００４７】
なお、パターンＰ１の測定は、拡散反射光受光素子５２Ｂ側の受光回路１５Ｃの出力によっても行う。ブラック以外のマーク５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃの拡散反射率は、ベルト１３表面の拡散反射率及びブラックのマーク５０Ｋの拡散反射率に比べて高くなる。このため、ブラック以外のマーク５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃがパターンセンサ１５の検知位置に到達したときには、受光回路１５Ｃの出力がＬからＨになる。両受光回路１５Ｃの出力に基づいて、測定を行うことでノイズ等の影響による誤検出を低減し精度を高めることができる。
【００４８】
次にＣＰＵ４０は、クリーナ１６によりベルト１３に対し通常クリーニングを行う（Ｓ１０４）。ここで、ＣＰＵ４０は、クリーナ１６によって通常クリーニングやその他のクリーニングを行う際の各種の清掃条件の設定が可能であり、その設定値をＮＶＲＡＭ４３に記憶させる。設定可能な清掃条件とは、例えばクリーニング時のベルト１３の回転数や、ベルト駆動ローラ１２Ｂによるベルト１３の駆動速度、クリーニングローラ１６Ｂに印加するバイアスの大きさ、クリーニングローラ１６Ｂの回転速度、クリーニングローラ１６Ｂとバックアップローラ１１Ａによるベルト１３に対する圧接力などであり、これらのうちいずれか一つを設定可能としても良く、あるいは複数を設定可能としても良い。
【００４９】
通常クリーニングの清掃条件では、クリーナ１６の清掃性能が劣化していない限り、ベルト１３上に付着したトナーをほぼ問題なく除去することができる程度の清掃力を発揮することができる。ＣＰＵ４０は、ＮＶＲＡＭ４３から通常クリーニングの清掃条件を読み出して、それに従ってベルト１３のクリーニングを行うことで、ベルト１３上に形成したパターンＰ１を除去し、その後位置ずれ検出処理を終了する。
【００５０】
また、Ｓ１０１にて、前回の清掃性能判断からの印刷枚数がＮ枚以上である場合（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）には、まずＳ１０２と同様にパターンセンサ１５の感度調整を行い（Ｓ１０５）、続いて位置ずれ検出Ａを行う（Ｓ１０６）。この位置ずれ検出Ａでは、ベルト１３上にパターンＰ１の半分の長さを有するパターンを形成して、各補正色の位置ずれ量の測定を行う。その後、Ｓ１０３と同様に、ベルト１３に対して通常クリーニングを行う（Ｓ１０７）。
【００５１】
続いてＣＰＵ４０は、クリーナ１６の清掃状態、換言すればベルト１３上の残留トナーの量を測定するための清掃状態測定Ａを行う（Ｓ１０８）。この清掃状態測定においては、図５に示すように、まずデジタルポテンショメータ５４Ａ，５４Ｂの抵抗値を変更することで（Ｓ２０１）、各受光回路１５Ｂ，１５Ｃの感度をよりベルト１３上の残留トナーを検出し易い感度に変更する。そして、ベルト１３を駆動させつつ各受光回路１５Ｂ，１５Ｃからの出力に基づいてベルト１３上の残留トナーの量を測定する（Ｓ２０２）。
【００５２】
ここで、例えば図８に示すように、仮に正反射光受光素子５２Ａ側の受光回路１５Ｂにより、パターンＰ１の測定時の感度を変更せずに残留トナーの測定を行った場合には、パターンＰ１のマーク５０Ｋ〜５０Ｃに比べて残留トナーの濃度が低いために、破線のような出力になってほとんど残留トナーが検出されない場合がある。これに対し、本実施形態では受光回路１５Ｂの感度を上げることで、図８に実線で示すように、出力波形を変化させるため、残留トナーをより精度良く検出することができる。なお、ここでは、出力のＨとＬとの割合を残留トナーの量を示す測定値とする。また、拡散反射光受光素子５２Ｂ側の受光回路１５Ｃにおいては、感度を下げた状態で残留トナーの測定を行うことで、ブラック以外の残留トナーについて精度よく測定することができる。
【００５３】
そして、ＣＰＵ４０は、正反射光受光素子５２Ａ側の受光回路１５Ｂの測定値が所定の基準値を超えるかを判断し（Ｓ２０３）、基準値を超える場合（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）には、清掃状態が適正なレベルに満たないことを示すフラグＫに１をセットし（Ｓ２０４）、この清掃状態測定を抜ける。また、受光回路１５Ｂの測定値が所定の基準値に満たない場合（Ｓ２０３：Ｎｏ）には、拡散反射光受光素子５２Ｂ側の受光回路１５Ｃの測定値が別の基準値を超えるかを判断する（Ｓ２０５）。そして、受光回路１５Ｃの測定値が基準値を超える場合（Ｓ２０５：Ｙｅｓ）には、Ｓ２０４に進み、フラグＫに１をセットする。また、受光回路１５Ｃの測定値が基準値に満たない場合（Ｓ２０５：Ｎｏ）には、フラグＫに０をセットし（Ｓ２０６）、この清掃状態測定を抜ける。
【００５４】
ＣＰＵ４０は、図４のＳ１０８にて清掃状態測定Ａを行った後、ベルト１３上の清掃状態が適正であるかをフラグＫの値により判断し（Ｓ１０９）、適正でない場合、即ちフラグＫが１の場合（Ｓ１０９：Ｎｏ）には、ベルト１３に対し強クリーニングを実行する（Ｓ１１０）。この強クリーニングでは、通常クリーニングよりもベルト１３に対する清掃力を高めるように清掃条件が調整される。
【００５５】
具体的には、強クリーニング時には、例えば、通常クリーニングの時よりもベルト１３の回転数を増加させたり、ベルト１３の駆動速度を下げたり、クリーニングローラ１６Ｂに印加するバイアスレベルを上げたり、クリーニングローラ１６Ｂのベルトに対する圧接力を上げたり、クリーニングローラ１６Ｂの回転速度を上げたりする等により、クリーナ１６の清掃力を高める。なお、これらの清掃条件のうち、いずれか一つを変更しても良く、複数を変更しても良い。その後、Ｓ１０８と同様の清掃状態測定を行った後（Ｓ１１１）、Ｓ１０９に戻って清掃状態を判断し、清掃状態が適正になるまで同様の処理を繰り返す。
【００５６】
ＣＰＵ４０は、ベルト１３の清掃状態が適正になると（Ｓ１０９：Ｙｅｓ）、２回目の位置ずれ検出Ｂを行う（Ｓ１１２）。位置ずれ検出Ｂでは、ベルト１３上にパターンＰ１の半分の長さのパターンを形成して、そのパターンを測定し、その結果と１回目の位置ずれ検出Ａの結果との平均を取ることで、各補正色の位置ずれ補正値を算出し、ＮＶＲＡＭ４３に記憶された位置ずれ補正値を更新する。
【００５７】
続いてＣＰＵ４０は、ベルト１３に対し弱クリーニングを実行する（Ｓ１１３）。この弱クリーニングでは、通常クリーニングよりもベルト１３に対する清掃力を落とすように清掃条件が調整される。具体的には、弱クリーニング時には、例えば、通常クリーニングの時よりもベルト１３の回転数を低減させたり、ベルト１３の駆動速度を上げたり、クリーニングローラ１６Ｂに印加するバイアスレベルを下げたり、クリーニングローラ１６Ｂのベルトに対する圧接力を下げたり、クリーニングローラ１６Ｂの回転速度を下げたり等することにより、クリーナ１６の清掃力を下げる。
【００５８】
そして、ＣＰＵ４０は、Ｓ１０８と同様にベルト１３の清掃状態測定Ｂを実行する（Ｓ１１４）。続いて、ＣＰＵ４０は、清掃状態測定Ａと清掃状態測定Ｂとの結果に基づいて、クリーナ１６の清掃性能判断と、清掃条件の設定とを行う（Ｓ１１５）。ここで、図９から図１１は、ベルト１３の清掃条件と清掃状態との関係を示すグラフである。各図に示すように、清掃条件がある点を超えるまでは、清掃条件が良くなるにつれてベルト１３の清掃状態が良好になる（残留トナーの量が少なくなる）。なお、このときの線の傾きは、クリーナ１６の性能などによって変化する。即ちクリーナ１６の性能が低くなる程、傾きが小さくなり、例えば図９に点線で示すように同じ清掃条件であっても清掃状態が低くなる。また、清掃条件がある点を超えるとそこからは清掃条件を良くしても清掃状態が変わらなくなり、ベルト１３上のトナーがほぼ全て除去された理想状態となる。
【００５９】
さて、ＣＰＵ４０は、図９に示すように、清掃状態測定Ａ，Ｂの結果（図中にそれぞれ点Ａ、点Ｂで示す）において、ともに清掃状態が上記理想状態に至らなかった場合には、各清掃状態測定Ａ，Ｂの結果に基づいて、通常クリーニング時の清掃条件Ａよりも条件が良い点Ｃの清掃条件を求め、それを通常クリーニングの清掃条件として設定する。なお、ここで点Ｃの清掃条件とは、理想的には、清掃状態を確実に理想状態とすることができる必要最小限の清掃条件である。このように通常クリーニング時の清掃条件を点Ｃに設定することで、以後の通常クリーニング時にクリーナ１６により適正な清掃力を発揮させることができる。
【００６０】
また、この場合、点Ａ、点Ｂを結ぶ線の傾きを所定の基準値と比較すること等により、クリーナ１６の性能（劣化状態）を判断することができる。従って、ＣＰＵ４０は、この判断に基づいて、例えば、クリーナ１６が新品か旧品か、交換時期であるか、交換予想時期はいつか等の情報を、表示部４５に表示してユーザに通知することができる。上記のように複数の清掃状態測定の結果に基づいて、通常クリーニングの清掃条件の設定や、清掃性能の判断を行うことで、精度よく設定や判断を行うことができる。
【００６１】
また、図１０に示すように、清掃状態測定Ａでのみ清掃状態が理想状態に到達した場合には、清掃状態測定Ｂにおける清掃条件に基づいて点Ｃの清掃条件を求め、それを通常クリーニングの清掃条件として設定する。この場合、測定結果からは線の傾きを得られないので、例えばクリーナ１６の使用量（新品のクリーナ１６装着時からの印刷枚数など）等に基づいて傾き（クリーナ１６の性能）を推測し、それに基づいて点Ｃの清掃条件を定めても良い。なお、ここでは、点Ｃの清掃条件は、点Ａでの清掃条件を同じか、それよりも低い清掃条件となる。
【００６２】
また、図１１に示すように、清掃状態測定Ａ，Ｂの両方で清掃状態が理想状態に達した場合には、点Ｂにおける清掃条件に基づいて点Ｃの清掃条件を求め、それを通常クリーニングの清掃条件として設定する。ここでは、点Ｃの清掃条件は、点Ｂの清掃条件と同じか、それよりも低い清掃条件となる。なお、通常、同一のクリーナ１６を使い続けている際に大きく性能が上がることはないことから、この場合には、クリーナ１６が新品に交換されたと判断し、例えばＮＶＲＡＭ４３に記憶するクリーナ１６の使用量の値（新品交換後の印刷枚数等）をリセットするようにしても良い。
【００６３】
以上のように、ＣＰＵ４０は、図４のＳ１１５にて、クリーナ１６の清掃性能判断と清掃条件の設定とを行った後、ベルト１３の清掃状態が適正かを判断し（Ｓ１１６）、適正でない、即ちＫ＝１である場合（Ｓ１１６：Ｎｏ）には、ベルト１３に対し通常クリーニングを実行する（Ｓ１１７）。その後、ベルト１３に対し清掃状態測定を行った後（Ｓ１１８）、Ｓ１１６に戻って清掃状態を判断し、清掃状態が適正になるまで同様の処理を繰り返す。清掃状態が適正である場合（Ｓ１１６：Ｙｅｓ）には、この位置ずれ検出処理を終了する。
【００６４】
（本実施形態の効果）
以上のように本実施形態によれば、クリーナ１６により清掃された状態のベルト１３に対し、パターンセンサ１５によるパターンＰ１の検出時よりもトナーを検出し易い条件で、残留したトナーの検出を行う。これにより、単にパターンセンサ１５によるパターンＰ１の検出時と同じ条件で検出を行う場合に比べ、残留トナーの検出精度を高めることができる。また、反対に、パターンＰ１の検出時には、比較的濃度の低い残留トナーを検出しないような条件で検出を行うことにより、ベルト１３面の残留トナーや傷等によるノイズの影響を抑制できるため、パターンＰ１の検出精度を高めることができる。
【００６５】
また、パターンセンサ１５と残留センサとは、共通の受光素子５２Ａ，５２Ｂ及び受光回路１５Ｂ，１５Ｃから構成されているため、両者を独立した構成とする場合に比べて、コストの削減や装置の小型化を図ることができる。
【００６６】
また、パターンセンサ１５におけるトナーの検出時の感度を、パターンＰ１の検出時よりもトナーを検出し易い感度に変更する。これにより、残留したトナーの検出精度を高めることができる。
【００６７】
また、パターンセンサ１５は、正反射光受光素子５２Ａと拡散反射光受光素子５２Ｂとを備え、両受光素子５２Ａ，５２Ｂの受光量に基づいて検出を行うため、ベルト１３上に残留したトナーの色や濃度にばらつきがあっても適切に検出することができる。
【００６８】
また、パターンセンサ１５によりベルト１３上に残留したトナーの検出を行った結果に基づいてクリーナ１６の清掃条件を調整する。即ち、ベルト１３上に多くのトナーが検出された場合には、クリーナ１６の清掃力が高まるように清掃条件を調整することで、適度な清掃力を得ることができる。
【００６９】
また、クリーナ１６によりベルト１３の清掃を行った後にトナーの検出を行う動作をクリーナ１６の清掃条件を変えて複数回行うことで得られた検出結果に基づいてクリーナ１６の清掃性能を判断する。これにより、クリーナ１６の性能を精度良く把握することができる。これにより、例えば、クリーナ１６の清掃性能に応じて清掃条件を調整したり、あるいはクリーナ１６の交換時期を判断してユーザに通知したりすることができる。
【００７０】
また、前回のトナーの検出時からの状態変化（印刷枚数の増加）が規定条件を満たすかを判断し、規定条件を満たす場合に残留トナーの検出を実行する。これにより、残留トナーの検出を適切なタイミングで実行することができる。
【００７１】
＜実施形態２＞
次に本発明の実施形態２について図１２を参照して説明する。図１２は、位置ずれ検出処理の流れを示すフローチャートである。なお、以下の説明において、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００７２】
ＣＰＵ４０は、図１２に示す位置ずれ検出処理を開始すると、温湿度センサ４８により検出される現在の温度及び湿度をそれぞれ前回の清掃条件設定時の温度及び湿度と比較し、温度の変化が基準以上か、及び湿度の変化が基準以上かを判断する（Ｓ３０１）。なお、ＣＰＵ４０は、ＮＶＲＡＭ４３に最新の清掃条件設定時に温湿度センサ４８により検出された温度及び湿度を記憶させており、それらの情報に基づいて前述の判断を行う。
【００７３】
そして、温度及び湿度のいずれの変化も基準未満である場合（Ｓ３０１：Ｎｏ）には、パターンセンサ１５の感度調整を行った後（Ｓ３０２）、ベルト１３上にパターンＰ１を形成し、位置ずれ検出を行う（Ｓ３０３）。そして、ベルト１３に対し通常クリーニングを行うことによりパターンＰ１を除去した後（Ｓ３０４）、この位置ずれ検出処理を終了する。
【００７４】
また、温度及び湿度の少なくとも一方が基準以上である場合（Ｓ３０１：Ｙｅｓ）には、Ｓ３０２〜Ｓ３０４と同様にパターンセンサ１５の感度調整と、位置ずれ検出と、ベルト１３に対する通常クリーニングとを順に実行する（Ｓ３０５，Ｓ３０６，Ｓ３０７）。そして、ベルト１３の清掃状態測定（図５参照）を行い（Ｓ３０８）、ベルト１３の清掃状態が適正でない場合（Ｓ３０９：Ｎｏ）には、通常クリーニングにおける清掃力を高めるように清掃条件を設定変更する（Ｓ３１０）。そして、ベルト１３に対し通常クリーニングを行った後（Ｓ３１１）、Ｓ３０８に戻って清掃状態測定を行い、清掃状態が適正でなければ同様の処理を繰り返す。清掃状態が適正であった場合（Ｓ３０９：Ｙｅｓ）には、この位置ずれ検出処理を終了する。
【００７５】
以上のように本実施形態によれば、前回のトナーの検出時からの状態変化（温度湿度の変化）が規定条件を満たすかを判断し、規定条件を満たす場合に残留トナーの検出を実行する。これにより、残留トナーの検出を適切なタイミングで実行することができる。
また、温度若しくは湿度の変化に伴って、クリーナ１６により発揮される清掃力が変化することがあるため、これに基づいて清掃条件を設定することで、クリーナ１６に適度な清掃力を発揮させることができる。
【００７６】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、清掃状態測定を行う際に、デジタルポテンショメータの抵抗値を変更することでパターンセンサの感度を調整するものを示したが、本発明によれば、これに限らず、例えば、投光素子からベルトに照射する光の光量を変更したり、あるいは受光回路側の閾値を変更したりしてもよい。
【００７７】
（２）上記実施形態では、パターンセンサが残留トナーを検出する残留センサを兼ねるものを示したが、本発明によれば、残留センサをパターンセンサとは別に設けても良い。
（３）上記実施形態では、本発明をダイレクトタンデム方式のプリンタに適用したものを示したが、本発明は、例えば、中間転写方式のプリンタや、インクジェットなどの他の方式の画像形成装置にも適用することができる。また、上記実施形態では、パターンが形成される担持体として、用紙搬送用のベルトを用いたものを示したが、本発明によれば、例えば感光ドラム、中間転写ベルトなど他の部材を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施形態１におけるプリンタの概略構成を示す側断面図
【図２】プリンタの電気的構成を概略的に示すブロック図
【図３】パターンセンサの回路構成の一部を示す回路図
【図４】位置ずれ検出処理の流れを示すフローチャート
【図５】位置ずれ検出処理の流れを示すフローチャート
【図６】位置ずれ検出用のパターンを示す図
【図７】パターンを測定したときの受光回路の出力の一例を示すグラフ
【図８】残留トナーを測定したときの受光回路の出力の例を示すグラフ
【図９】ベルトの清掃条件と清掃状態との関係を示すグラフ
【図１０】ベルトの清掃条件と清掃状態との関係を示すグラフ
【図１１】ベルトの清掃条件と清掃状態との関係を示すグラフ
【図１２】実施形態２における位置ずれ検出処理の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
【００７９】
１…プリンタ（画像形成装置）
１３…ベルト（担持体）
１５…パターンセンサ（パターンセンサ、残留センサ）
１５Ａ…投光回路（投光部）
１５Ｂ，１５Ｃ…受光回路
１６…クリーナ
２０Ｋ〜２０Ｃ…画像形成部（形成手段）
４０…ＣＰＵ（変更手段、調整手段、判断手段、実行手段）
４３…ＮＶＲＡＭ（記憶手段）
５２Ａ…正反射光受光素子
５２Ｂ…拡散反射光受光素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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